专利名称：一种链条炉控制系统最佳设定值确定方法
技术领域：
本发明涉及链条炉控制技术领域，是一种链条炉控制系统最佳设定值确定方法。
背景技术：
链条炉是机械化程度非常高的一种层燃炉，因其燃烧工况稳定，热效率高，运行操作方便，劳动强度低，烟尘排放量少，所以是工业锅炉中使用最广泛的一种炉型。但是现有的链条炉自动化程度普遍较低，基本处于操作人员手动控制的状况，当系统出现异常状况时，不能及时调整控制参数，极易造成生产事故。而且链条炉是一种多变量系统，具有非线性、时变性、大延迟和强耦合的特点，用常规方法很难建立比较准确、实用的数学模型，因此增大了链条炉的自动控制难度，使得链条炉运行能耗过高，如在生产过程中风煤比设置不当，往往造成煤燃烧不够充分，或烟气含氧量过高，排烟温度较高；蒸汽压力波动较大，为保证工艺要求，蒸汽压力只能高位运行，造成能源浪费；炉膛负压不稳定，可能会造成锅炉灭火，甚至炉膛内爆；各变量之间的强耦合导致各参数设定值频繁调整，锅炉振荡运行。因此，找到一种链条炉控制系统控制参数最佳设定值的方法，实现链条炉节能经济安全可靠运行显得尤为重要。目前，中国发明专利公开号CN1609510A，名称为“链条炉高效节能方法”只是给出了利用装在进煤斗出口处的附加装置，扩大辐射及着火面积的方法；中国发明专利公开号CN102175036A，名称为“一种抛煤机反转链条炉促燃降污节能系统”只是给出一种加入促燃剂提高煤燃烧效率的方法。两者都未对链条炉各项运行参数进行检测，不能实现链条炉整体的经济节能安全可靠运行。
发明内容
针对现有链条炉控制系统存在的缺陷，本发明提出了一种确定链条炉控制系统蒸汽压力、炉膛负压、烟气含氧量、汽包液位、排烟温度五个参数最佳设定值的方法，实现链条炉经济节能安全可靠运行。本发明的构思基础是1.链条炉运行中要消耗煤、水和电,其产品是蒸汽，因此可以用吨汽耗煤、吨汽耗水和吨汽耗电来衡量链条炉运行的成本；2.蒸汽压力随锅炉负荷变化而波动，为保证蒸汽压力波动时始终满足工艺要求，一般蒸汽压力设定值都比工艺要求略高，降低蒸汽压力设定值将节省大量能源；3.排烟温度过高会导致热量损失过大，同时排烟温度不能过低，必须高于露点温度；4.烟气含氧量过高说明空气量过多，会导致热量损失；烟气含氧量过低说明煤可能未完全燃烧，会导致煤浪费。因此，烟气含氧量存在一个最佳值，保证能源利用率最高；5.汽包液位过高会导致蒸汽中含水，对后续设备安全运行造成威胁，汽包液位过低当蒸汽用量波动时可能有烧干危险，因此，汽包液位存在一个安全可靠的最小值；
6.炉膛负压过低有内爆危险，因此其存在一个安全可靠的最小值。本发明就是依据以上所述六个前提条件，根据所采集到的链条炉运行数据，提出获得链条炉最佳运行参数的一种方法。本发明的目的是，针对现有链条炉控制系统存在的缺陷和基于发明构思，提供一种科学合理，实用，能够实现经济节能、安全可靠运行的链条炉控制系统最佳设 定值确定方法。实现本发明目所采取的技术方案是一种链条炉控制系统最佳设定值确定方法，其特征是，它包括以下步骤(a)在保证链条炉稳定运行的条件下，依据经验确定蒸汽压力、汽包液位、炉膛负压、烟气氧含量和排烟温度五个参数的N种设定值组合；(b)依次将每种设定值组合投入到链条炉控制系统中，利用各监测点获得各组合对应的煤消耗数量1、水消耗数量Ms、电消耗数量Md和产生的蒸汽数量Mzq ；(c)按如下公式计算出各设定值组合对应的
M吨汽耗煤量
zH吨汽耗水量 =^l-吨汽耗电量: =^r-
m zq计算出生产成本f(xs, xd, xm) = kmxm+ksxs+kdxd式中h为煤单价、ks水单价、kd电单价；(d)以生产成本、蒸汽压力和排烟温度加权求和的倒数作为输出变量F，
权利要求
1. 一种链条炉控制系统最佳设定值确定方法，其特征是，它包括以下步骤(a)在保证链条炉稳定运行的条件下，依据经验确定蒸汽压力、汽包液位、炉膛负压、烟 气氧含量和排烟温度五个参数的N种设定值组合；(b)依次将每种设定值组合投入到链条炉控制系统中，利用各监测点获得各组合对应 的煤消耗数量Mm、水消耗数量Ms、电消耗数量Md和产生的蒸汽数量Mzq ；(c)按如下公式计算出各设定值组合对应的
全文摘要
一种链条炉控制系统最佳设定值确定方法，其特点是，包括依据经验确定蒸汽压力、汽包液位、炉膛负压、烟气氧含量和排烟温度的N种设定值组合；依次将设定值组合投入到链条炉控制系统中，利用各监测点获得煤消耗、水消耗、电消耗和产生的蒸汽量；计算出各设定值组合对应的吨汽耗煤量、吨汽耗水量、吨汽耗电量和生产成本，以生产成本、蒸汽压力和排烟温度加权求和的倒数作为输出变量，建立全效率模型且求解，得到各个样本对应的检验数，非负检验数所对应的样本为DEA有效；将其分别代入全效率模型，求出各DEA有效样本对应的效率值，效率值最大的DEA有效样本所对应的设定值组合就是蒸汽压力、汽包液位、炉膛负压、烟气氧含量和排烟温度的最佳设定值。
文档编号F23B30/08GK102997216SQ20121057451
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者曲丽萍, 曲永印, 王宏健, 王科俊, 浦铁成, 白晶 申请人:北华大学